ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Расчет квантованных спектральных ДОЭ из "Методы компьютерной оптики Изд2 " Технология фотолитографии, традиционно используемая для изготовления ДОЭ, пред Сматривает квантование дифракционного микрорельефа по М уровням. Микрорельеф спектрального фокусатора (5.190) содержит компонент, соответствующий функции (р (и) и ] -уровневую ступенчатую функцию С (ф (и)). При квантованной по Ь уровням функции ср (и) микрорельеф (5.174) становится квантованным по Шд Ь - N уровням. [c.386] Расчет двухволновых ДОЭ можно провести с полным учетом влияния паразитных порядков квантования. Согласно (5.179), расчет квантованных двухволновых ДОЭ с числом уровней квантования Мд М может быть проведен через квантованные по М и уровням фазовые функции Рм Р (и)) и Рм (рг (и)). При этом высота рельефа в каждой точке и апертуры даухволнового ДОЭ определяется по формуле (5.179), где числа i j) соответствуют индексам значений квантованных функций Рм ( (и)), Рм (р1 (и)) в данной точке. [c.386] Таким образом, расчет квантованных двухволновых ДОЭ сводится к двум независимым задачам, для решения которых разработаны специальные итерационные алгоритмы, рассмотренные в разделе 2.8.10. [c.386] Для оценки работоспособности предложенного метода расчета приведем ряд примеров расчета спектральных фокусаторов. [c.386] Расчет фокусатора проводился для следующих параметров Лд = 0,525 мкм, Л+1 = 4Ло/5 = 0,42 мкм, Л 1 = 4Ло/3 = 0,7 мкм (Л = 4, р = 1 в (5.188)), длина отрезков фокусировки (I = ЗОА(Л), (А(Л) = Л /Д), радиус апертуры ДОЭ К = 2,5 мм, фокус линзы 500 мм, параметры призмы и линзы в (5.194), хо (ОДОА (Ад)), / = М = 2000 мм. Полутоновое изображение рассчитанного рельефа спектрального фокусатора приведено на рис. 5.63а. Распределение интенсивности, формируемое спектральным ДОЭ (5.190)-(5.194), (5.212) для освещающего пучка, состоящего из трех взаимно некогерентных плоских пучков с указанными выше длинами волн приведено на рис. 5.636. Рисунок 5.636 показывает высокое качество фокусировки в три отрезка.. Различные длины и интенсивности отрезков объясняются различным размером дифракционнох о пятна А(Л) для различных длин волн. Левый, центральный и правый отрезки на рис. 5.636 соответствуют компонентам Л 1 = 0,7 мкм, Ло = = 0,525 мкм и Л+1 = 0,42 мкм, соответственно. [c.387] Фаза (5,215) соответствует фазовой фуню ии фокусатора сходящегося сферического пучка в отрезок оси Оу длиной 2ЖА(А-1). [c.389] Полутоновое изображение рельефа спектрального фокусатора приведено на рис. 5.65а. Распределения интенсивности приведены на рис. 5.65б,в,г и ясно показывают структуру излучения, сфокусированного в квадрат и отрезки. [c.389] Пример 5.17. Рассчитаны две квантованные спектральные решетки для формирования четырех порядков 2, 1,4-1,-Ь2 при длине волны Ао и трех порядков —1,0,+1 при длинах вшш A+i ЗАо/4 и A+i 9Ао/4, соответственно. Расчет квантованных спектральных решеток (период d) проводился по формулам (5.179), (5.184), (5.185) на основе квантованных фазовых функций 4-х и 3-порядковой решеток, принимающих в интервалах периода [(I ---1) d/4,l d/4], I = 1,4 значения (О,7г,7г/2,Зтг/2) и (О,О, 27г/3,27г/3), соответственно. Напомним, что значения интенсивностей порядков Ij для решетки с фазой и) определяются как квадраты модулей коэффициентов Фурье функции ехр (г (и)). Для 4-порядковож решетки I 2 = 1 1 = Ii = I2 = 0,205, а для 3-порядковой решетки Jq = 0,304, J i = = 0,25. Следовательно, приведенные решетки концентрируют более 80% энергии в требуемых порядках --2, --1, +1, +2 и --1, О, +1. [c.389] При A+i = 9Ао/4 из (5.184), (5.185) получим ai = —2 и Mq ( ,i) = mod 9 (—2 (j — t)). [c.389] В главе приведены расчет фокусаторов и детальное исследование их работы при различных параметрах с учетом погрешностей квантования и дискретизации фазы, присущих технологии фотолитографии. Методы расчеты фокусаторов в кривые, основанные на построении гладких лучевых соответствий, дополнены дифракционными методами на основе нелинейного преобразования фазы. Метод нелинейного преобразования фазы по закону многопорядковой дифракционной решетки иозво-лил придать фокусатору многофокусные свойства без негативных эффектов сегментации апертуры. Преобразование фазы фокусатора по закону цветоделительной решетки позволяет получить новые элементы, выполняющие одновременно разделение и фокусировку пучков с различными длинами волн и позволяющие изменять конфигурацию области фокусировки для различных длин волн. [c.391] Вернуться к основной статье